磁悬浮列车技术 论文
磁悬浮论文:磁悬浮列车的轨道施工工艺

磁悬浮列车的轨道施工工艺第1章:磁悬浮铁路轨道梁初探 (3)第2章:板式无碴轨道 (10)第3章:上海磁悬浮铁路轨道梁预应力施工 (16)附:参考文献 (16)第一章:磁悬浮铁路轨道梁初探磁悬浮铁路轨道梁初探轨道梁是磁悬浮铁路的重要组成部分,也是在磁悬浮铁路的一上木上程部分技术难度最大的。
本文结合国内外磁悬浮铁路的现状及京沪高速铁路磁悬浮方案设计研究,对磁悬浮铁路轨道梁做了些初步探讨。
1概述磁悬浮铁路系统是一种新型的有导向轴的交通系统。
磁悬浮列车主要依靠电磁力实现传统锐路的支承、导向和牵引功能。
由于运行的磁悬浮列车和线路之间无机械接触,从根本上突破了轮轨铁路中轮轨关系和弓轨关系的约束,而磁悬浮列车可以比轮轨铁路更经济地达到较高的速度( 400^-500km/h ), 对环境的影响较小。
低速运行的磁悬浮列车,在环境保护方而也比其他公共交通具有明显优势。
目前达到或接近应用水平的磁悬浮铁路系统,集中在德国和日本。
京沪高速铁路磁悬浮方案可行性研究设计参照的是德国的标准,以下就结合德国磁悬浮铁路和京沪高速铁路磁悬浮方案可行性研究设计对磁悬浮轨道梁做些初步探索。
磁悬浮列车主要依靠电磁力实现传统铁路的支承、导向和牵引功能,在支承磁悬浮列车运行的结构(一般称为轨道梁)_卜完成列车的导向、牵引等功能的构件一般称为功能件,主要包括长定子(卜而)、支承滑行轨([们)及侧向导轨,长定子用一于提供支承力(吸力)和牵引力,支承滑行轨用于列车降落时提供接触支承滑行轨面,侧向轨土要用于控制列车运行方向。
山于磁悬浮列车车体结构是固定不变的,所以轨道梁上功能件的位置是严格固定的,轨道梁设计时,其结构尺寸严格受到此条件的限制。
根据支承梁的结构形式和功能区与支承梁的连接方式,目前研究较成熟的轨道梁主要有以下几种结构形式;钢结构轨道梁(土要跨径24. 768m , 30. 960m )钢筋混凝土板轨道(土要跨径6. 192m);钢筋混凝上二型轨道梁(土要跨径12. 384m);钢和预应力混凝上复合型轨道梁(土要跨径24.768m.30. 960m ) ;预应力混凝上轨道梁(主要跨径为24. 768m )。
基于磁悬浮的列车技术的研究

基于磁悬浮的列车技术的研究磁悬浮列车技术是一种利用磁力浮起列车并通过磁力推进列车的高速列车技术。
磁悬浮列车具有高速、平稳、低噪音、节能环保等优点。
其运行速度远超过传统轨道交通工具,同时也能够对环境造成较少的污染。
本文将从磁悬浮列车技术的原理、应用及未来发展方向等方面展开论述。
一、磁悬浮列车技术的原理磁悬浮列车的运行是通过先将列车浮起并使其靠近轨道,然后利用电磁力进行推进的。
具体而言,磁悬浮列车技术主要由轨道、列车车体、电磁系统、辅助设备等组成。
首先,列车车体中装有磁体,它们会在轨道上形成相应的磁场。
轨道上则安装有线圈,这些线圈也会产生磁场。
当列车靠近轨道时,由于磁场的作用,列车会被磁力浮起。
接下来,通过改变列车和轨道产生的磁场的相对位置,列车就可以前进或减速。
这样,磁悬浮列车就实现了无轨道接触,无摩擦、平稳运行的效果。
二、磁悬浮列车技术的应用磁悬浮列车技术具有运行速度快、稳定性好、耗能低、环保等优点,因此已经有多个国家开始研究和使用了该技术。
1. 中国中国磁悬浮快速交通系统建设始于1999年。
目前,中国磁悬浮列车已经有上海、长春、中山、成都等多个城市开通。
比如上海磁悬浮列车已经建设成为上海市的重要交通工具,集成了普通地铁的便捷性和高铁的速度和舒适度。
2. 德国德国磁悬浮列车系统Maglev已经成功稳定运行多年。
德国公司Transrapid与中国共同合作研制及运用一种基于磁悬浮列车技术的高速铁路,该项目的目标是建设从上海到北京的铁路,并在全球范围内推广磁悬浮列车技术。
3. 日本日本研究的磁浮直线发展方向是与轨道之间的间隔越来越小,从而实现更高的速率和更大的集装箱容量。
日本长达20年的磁浮列车技术研究,也取得了一定的成果。
三、磁悬浮列车技术的未来发展方向磁悬浮列车技术具有非常广阔的应用前景,应用领域也会越来越广泛。
未来,磁悬浮列车技术有几个明显的发展趋势。
1. 进一步提高速度和稳定性通过现有的磁悬浮列车技术的改进,可以进一步提高列车的速度和稳定性。
高速列车悬浮系统中的超导磁浮技术研究
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高速列车悬浮系统中的超导磁浮技术研究悬浮列车作为一种高效、环保且高速的交通工具,正日益受到世界各国的关注和重视。
其中,超导磁浮技术作为目前最先进和最有潜力的悬浮技术之一,在高速列车悬浮系统中的研究显得尤为重要。
超导磁浮技术利用超导体的特性,通过磁场的相互作用实现列车的悬浮与运行。
相对于传统的轮轨接触方式,超导磁浮技术具有以下优势:行驶平稳、阻尼小、损耗小、速度高等。
这些特点使得它成为了未来高速铁路系统的有力选择。
首先,在高速列车悬浮系统中,超导磁浮技术可以提供更高的速度和更快的加速度。
相比于传统轮轨接触方式,超导磁浮技术通过磁场的相互作用实现列车的悬浮并降低了摩擦力。
这使得列车可以在更高速度下运行,进一步缩短了旅行时间。
其次,超导磁浮技术还可以大幅度降低噪音和振动。
由于超导磁浮系统中没有直接的物理接触,减少了摩擦和振动产生的噪音。
这一优势在高密度人口区域的城市中尤为重要,因为它可以减少列车运行产生的噪音污染,并提升乘客的出行舒适度。
此外,超导磁浮技术还具有较低的能耗和更环保的特点。
传统轮轨接触方式需要消耗大量的能量来克服摩擦力,而超导磁浮技术不需要这样做。
其运行过程中,只需要供应给超导体一定的电能即可。
此外,超导体通常使用液氮或液氢冷却,可以减少温室气体排放,降低对环境的影响。
然而,尽管超导磁浮技术在理论上具备巨大的应用潜力,但在实际应用中仍面临许多技术挑战。
其中一个主要的挑战是如何保持超导状态的稳定性。
超导体仅在极低的温度下才能保持超导状态,因此需要耗费大量的能源来维持这一温度。
此外,超导体的制造和冷却成本也相对较高,需要解决这些问题才能实现超导磁浮技术的商业化。
在研究超导磁浮技术的过程中,还需要考虑列车和轨道系统的相互匹配。
由于超导磁浮技术依赖于磁场的相互作用,需要设计和制造适应该技术的列车和轨道。
这需要充分考虑材料的特性、磁场的分布以及列车的重量和尺寸等因素。
此外,为了保证高速列车悬浮系统中超导磁浮技术的安全和可靠运行,必须进行全面的系统性能测试和模拟分析。
关于中国科技领域磁悬浮列车的作文
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关于中国科技领域磁悬浮列车的作文全文共8篇示例,供读者参考篇1【磁悬浮列车,太厉害了!】大家好啊,我是小明。
今天我想和大家分享一下对磁悬浮列车的了解。
磁悬浮列车是中国最先进的高科技产品之一,它太神奇了,让我们一起来看看它的奥秘吧!什么是磁悬浮列车呢?顾名思义,就是靠磁力悬浮在轨道上行驶的列车。
它不像普通火车需要在铁轨上行驶,而是利用强大的电磁力悬浮在轨道上方,完全没有接触!这就好像魔术一样神奇对吧?磁悬浮列车有好多好处。
首先,它的运行速度超级快,最高时速可达600公里!想象一下,从北京到上海,只需要2个多小时就能到了,比飞机还快呢。
其次,磁悬浮没有摩擦力,所以非常节能环保,对大自然没有污染。
再者,因为没有机械接触,所以非常平稳舒适,根本不会颠簸。
乘坐起来就像在家里一样轻松自在。
磁悬浮列车的原理很神奇。
它是利用电磁铁产生的磁场,使列车车厢与导轨之间形成相互排斥的力,从而达到悬浮的效果。
推进时,又利用线圈推动原理产生前进的动力。
这项技术听起来好高深啊!不过通过科学家们几十年的努力研究,终于研制成功了。
目前,我国已经在一些城市开通了磁悬浮线路,像上海、广州、长春等地都有。
乘坐磁悬浮列车,就像在飞一样,视野很棒,风景一览无余。
虽然票价有点小贵,但是绝对值得体验这种高科技的骄傲!中国科技日新月异,高铁、磁悬浮、量子计算机等都处于世界领先地位。
相信在不久的将来,磁悬浮列车一定会遍布祖国大地,成为继高铁之后的新一代绿色智能出行工具。
作为民族的接班人,我们要为国家的科技成就感到骄傲和自豪!篇2中国高科技超级棒,磁悬浮列车就是其中一项了!大家都坐过火车吧?有蒸汽机车、柴油机车和电力机车等等。
不过磁悬浮列车可不是普通的火车,它太高级啦!就像它的名字一样,"磁悬浮"两个字,是它的核心科技。
磁悬浮列车是靠强大的电磁力悬浮在导轨上行驶的。
有的人可能会问:"那不就是飞在半空中吗?好危险啊!"别着急,其实它并不是真的飞着,而是靠磁力与导轨之间的引力和斥力悬浮,非常牢固安全。
磁悬浮列车作文(精选8篇)
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磁悬浮列车作文磁悬浮列车作文(精选8篇)磁悬浮列车作文篇1吾人对于空间的磁力作用会产生幻想与兴趣,其中磁浮列车亦在人们生活中存着神秘与好奇的面纱。
现在中小学课本中皆会学到磁铁原理,即异性相吸、同性相斥的道理。
磁浮铁路技术就是应用这个原理,加上电力电子的操作与回授控制原理,驱使列车浮上轨道及推进力量在空中运转。
高中物理课本中教导我们的法拉第(Faraday)定律,这是电场与磁场间之电与力的相互磁力作用,也是磁浮列车应用浮力与推进力的基本原理。
磁浮列车系利用电磁吸引力与推进力,将列车悬浮在轨道上方约0.9公分至10公分不等高度,其中以德日磁浮列车最著名及成熟,韩中亦有轻轨成型。
德国高速磁浮列车已经在上海浦东机场正式运转,它是使用电磁铁之磁力,可以在静止状态下悬浮,该列车之最高时速为430公里,日本高速磁浮列车则利用超导体,以速度感应及诱导浮力方式,在列车时速加速到60~70公里以上时使列车悬浮,该列车最高速度在20xx年12月载客试车时速已达581公里,为世界最高速度。
另外磁浮捷运系统于20xx年3月在日本东部丘陵线已正式营运,长度为8.9公里,该系统列车速度为100公里/小时,该系统属于都会区型,为车站静止悬浮,具有小回转半径、急昇降、短距离车站等特性。
磁浮列车在德日已投入40年研发,因磁浮轨道建设在各国持正反面意见看法专家皆有,尤其在上海之磁浮列车试运转期间发生了不少工程及技术问题,就工程技术观点而言任何问题皆可以解决,这是工程上的处理方法。
惟高速磁浮系统系为城际交通工具,并不具有都会区捷运之运输特性,且转乘系统的考量相当重要,这是上海高速磁浮营运不佳之主要原因。
当然,磁浮铁路也有很多的优点,如减少振动、减少噪音、速度快及环保等。
只要在该系统可靠度与稳定度各项运转中获得改善及肯定,相信将会带来更快速且舒适的大众运输系统,这也是世界人类的福气。
磁悬浮列车作文篇2磁悬浮列车是一种现代轨道交通中的高科技列车。
磁悬浮原理的应用论文
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磁悬浮原理的应用论文摘要本文主要介绍了磁悬浮原理及其在不同领域的应用。
首先,我们简要介绍了磁悬浮的基本概念和原理,包括磁力和重力之间的平衡关系。
然后,我们探讨了磁悬浮技术在交通运输、工业制造和医疗设备等领域的应用情况。
最后,我们分析了磁悬浮技术的优势和挑战,并展望了其未来的发展前景。
引言磁悬浮技术是一种通过利用磁力和重力平衡的原理来实现物体悬浮的技术。
它与传统的接触式悬浮技术相比具有许多优势,不仅能够降低能量损耗和摩擦,还能够提高系统的精度和稳定性。
因此,磁悬浮技术在交通运输、工业制造和医疗设备等领域的应用越来越广泛。
磁悬浮原理磁悬浮原理是基于磁力和重力之间的平衡关系。
通过在物体上施加磁力,可以使其悬浮在磁场中,达到减少接触摩擦和能量损耗的目的。
磁悬浮原理可以分为两种类型:主动磁悬浮和被动磁悬浮。
•主动磁悬浮:主动磁悬浮通过使用电磁铁和传感器来控制磁场的强弱和位置。
通过改变磁场的强度和方向,可以实现物体的悬浮和稳定。
•被动磁悬浮:被动磁悬浮通过使用永磁体和传感器来控制磁场的强弱和位置。
与主动磁悬浮不同,被动磁悬浮的磁场是固定的,通过改变永磁体和物体之间的距离来实现悬浮和稳定。
磁悬浮在交通运输领域的应用磁悬浮技术在交通运输领域有着广泛的应用前景。
磁悬浮列车是其中最具代表性的应用之一。
磁悬浮列车利用磁悬浮原理,通过在轨道和列车之间产生磁力来实现列车的悬浮和推进。
相比传统的轮轨接触方式,磁悬浮列车具有更高的速度和平稳性,可以实现超高速运输。
此外,磁悬浮技术还可以应用于城市轨道交通系统的构建。
通过在城市中建设磁悬浮轨道,可以缓解现有交通拥堵问题,提高交通运输的效率和便捷性。
磁悬浮技术还可以应用于货物运输系统,提高货物的运输效率和准确度。
磁悬浮在工业制造领域的应用磁悬浮技术在工业制造领域也有着广泛的应用。
磁悬浮技术可以用于高精度加工设备的悬浮和定位,提高加工的精度和效率。
磁悬浮机械手臂可以实现对物体的精确操控,广泛应用于电子、汽车和航空等行业。
高速列车磁悬浮技术系统的研究与发展

高速列车磁悬浮技术系统的研究与发展一、引言高速列车是现代交通系统中的重要组成部分之一。
高速列车的研究与发展,对于现代社会的经济发展、交通出行、环保和人民生活水平的提高有着重要的作用。
然而,传统的高速列车技术具有许多缺陷,如速度限制、噪音、颠簸等问题,这些问题对于高速列车的发展带来了很大的影响。
为了克服这些问题,磁悬浮技术应运而生。
本文将从磁悬浮技术系统的研究与发展角度探讨磁悬浮技术在高速列车发展中的作用。
二、磁悬浮技术的原理磁悬浮技术是一种新型的交通运输方式,其主要原理是将车体进行悬浮,并通过电磁力使其运行。
磁浮列车的悬浮系统主要分为吸力式悬浮和推力式悬浮两种。
在吸力式悬浮中,车体和轨道之间通过磁体产生的磁力进行吸引,车体悬浮在轨道上方;在推力式悬浮中,通过线圈在车体下方产生的电磁力使车体悬浮在轨道上方。
三、磁悬浮技术在高速列车中的应用在高速列车中应用磁悬浮技术,是现代技术对于传统交通体系的一次革新。
磁悬浮列车相对传统高速列车具有许多优势,如高速、平稳、安静、无摩擦、零排放等。
在我国首次应用磁悬浮技术的上海磁浮示范运营线路上,列车在时速430公里的情况下,具有人性化设计、车内环境舒适等特点,实现了空中飞行的惊人效果。
因此,磁悬浮技术在高速列车中的应用已经成为众多国家竞相探索的新兴领域。
四、磁悬浮技术系统的研究与发展1.轨道技术磁悬浮列车以轨道作为基础设施,因此轨道技术是磁悬浮技术研究的一大重点。
当前,全球范围内轨道技术研究已经取得了一定进展。
日本的长野磁浮线路、德国的伦敦银行区磁浮线路、中国的上海磁浮示范运营线路等都是世界上比较有名的磁悬浮线路。
2.驱动技术驱动技术是指控制车体和轨道之间的电磁作用,从而保证磁悬浮列车正常行驶的技术。
当前,全球范围内驱动技术研究也取得了重要进展。
中国在磁悬浮技术的驱动系统方面已经获得多项创新成果,其中包括直线驱动、旋翼发动机驱动等技术。
3.磁浮电磁系统技术磁浮电磁系统技术是指控制车体和轨道之间的电磁作用,保证磁悬浮列车悬浮和运行的主要技术。
磁悬浮:未来交通的创新之路
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磁悬浮:未来交通的创新之路摘要:磁悬浮作为一种创新的交通技术,以其高速、低能耗和环保的特点备受关注。
本文将以学术格式探讨磁悬浮的原理、发展历程、技术特点以及对交通运输和城市发展的影响。
通过对磁悬浮的研究,我们可以深入了解磁悬浮技术的创新和应用,同时也能认识到磁悬浮在改善交通效率、减少能源消耗和缓解城市交通拥堵方面的重要作用。
一、引言磁悬浮作为一种基于磁力原理的交通技术,具有悬浮、无轨和非接触的特点,被广泛认为是未来交通发展的重要方向之一。
它通过利用磁力和电力的相互作用,使列车在悬浮轨道上高速运行,具有高速、低能耗和环保等优势。
二、磁悬浮的原理磁悬浮的原理基于磁力的排斥和吸引作用。
列车底部装有磁体,轨道上安装有电磁线圈。
当列车通过时,通过改变电磁线圈的电流,产生的磁场与列车底部的磁体相互作用,使列车悬浮在轨道上并保持平衡。
同时,通过改变电流的方向和大小,可以实现列车的推进和制动。
三、磁悬浮的发展历程磁悬浮的发展可以追溯到20世纪中叶。
最早的磁悬浮系统出现在德国,随后在日本和中国等国家得到了推广。
中国作为世界上最大的磁悬浮建设国家之一,在过去几十年里取得了令人瞩目的成就。
中国的磁悬浮技术经过不断创新和应用,已经成为全球磁悬浮技术的领先者。
四、磁悬浮的技术特点磁悬浮具有许多独特的技术特点。
首先,磁悬浮列车悬浮在轨道上,减少了与轨道的摩擦,从而降低了能耗和噪音。
其次,磁悬浮列车采用线性感应电机作为动力系统,具有高效率和快速响应的特点。
此外,磁悬浮系统还具备自动控制和调度能力,能够实现列车的高密度运行和精确的车辆间隔。
五、磁悬浮对交通运输和城市发展的影响磁悬浮的应用对交通运输和城市发展具有重要意义。
首先,磁悬浮的高速特性使得人们能够实现快速、便捷的出行,提高了交通效率。
其次,磁悬浮的低能耗和环保特点有助于减少能源消耗和环境污染,促进可持续发展。
此外,磁悬浮的应用还能缓解城市交通拥堵,改善居民出行条件,提升城市形象和品质。
超高速列车的磁浮悬浮技术研究

超高速列车的磁浮悬浮技术研究随着科技的不断进步,交通运输领域也在迅速发展,并提供更快、更有效率的出行方式。
而超高速列车的磁浮悬浮技术正是交通运输领域的一项重要突破,它将现代交通方式推向了一个新的高度。
本文将重点探讨超高速列车的磁浮悬浮技术的研究进展以及未来发展前景。
超高速列车磁浮悬浮技术是一种利用磁力将列车悬浮在轨道上运行的技术。
与传统的轮轨技术相比,磁浮悬浮技术具有许多独特的优势。
首先,超高速列车采用磁浮悬浮技术可以大幅度提高列车的时速。
由于列车不直接接触轨道,摩擦减少,空气阻力也较小,使得列车可以轻松地达到超高速运行状态。
其次,超高速列车的悬浮系统也大大减少了列车的震动和噪音,提供了更加舒适的乘坐体验。
而且,磁浮悬浮技术还具有更高的安全性和稳定性,减少了事故的发生概率,提高了乘客的出行安全。
目前,超高速列车的磁浮悬浮技术已经在世界范围内得到了广泛的应用和研究。
其中,中国是磁浮悬浮技术的领先者之一。
中国的“复兴号”磁浮列车已经在多个城市投入使用,如上海、成都等地,取得了巨大的成功。
这些列车的时速可以达到每小时600公里以上,大大缩短了城市之间的交通时间,提高了交通运输效率。
此外,日本、德国等国家也在磁浮悬浮技术方面进行了大量的研究和试验,推动了这项技术的不断发展。
然而,超高速列车的磁浮悬浮技术仍然面临着一些挑战。
首先,磁浮悬浮技术的建设成本较高,需要大量的资金投入。
尤其是对于一些发展中国家来说,建设具备超高速列车磁浮悬浮技术的基础设施是一个巨大的挑战。
其次,由于磁浮悬浮技术的特殊性,需要建设完善的供电和控制系统,以确保列车的正常运行。
因此,技术的成熟度和可靠性也是一个亟待解决的问题。
此外,超高速列车磁浮悬浮技术的应用范围还比较有限,主要集中在一些特定的地区和城市。
未来,超高速列车的磁浮悬浮技术仍有巨大的发展潜力。
首先,随着技术的不断进步,磁浮悬浮技术的成本将逐渐降低,使其更加可行和可承担。
其次,随着社会经济的快速发展,人们对高效、便捷、舒适的交通方式的需求也与日俱增。
高中关于科技的议论文【三篇】(精选范文)
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高中关于科技的议论文【三篇】(精选范文)【议论文】【篇一】随着全球的科技发展,我们的生活越来丰富。
地铁、高铁、飞机、电话、手机、自动电梯等。
这些科技的发展改变了我们的生活。
磁悬浮列车不是紧贴钢轨行驶,而是以悬浮形式,行驶在轨面上。
原来,它利用了电磁感应的相吸和相斥的原理,使列车的车身浮起来,再由太阳能、风力或水力等发动的电力来推动列车前进。
这种列车不会有噪音,安全平稳,不会污染生态环境。
日本的磁悬浮列车,是利用电磁铁和线圈感应的磁场力量,使车身悬浮。
英国伯明翰的磁悬浮列车是利用电磁和轨道之间的磁场力量来悬浮列车。
水泥搅拌车是来运泥的,而工地要用分散的泥块。
为了不让泥水结成硬块,于是就边走边滚动。
有一种大型的运动输车也是圆厢,它是用来运输液体的车。
液罐车的圆形设计有一定的道理,首先以同样面的材料,以圆形围成的体积;再是圆形的没有边角,不容易破损。
圆形的罐体承受压力也比较均匀。
人造卫星是一种高科技的传播建筑,每过几年全球必须发射一颗人造卫星。
卫星由星体、转发器及接收与发射天线、太阳能电源系统、姿态控制与轨道控制系统等组成。
我们看到千里以外的电视节目是由卫星发射天线到各个地区的接收战,还会分别提供一些辅助器。
这样,我们就可以看到千里以外的电视节目了。
高层建筑在城市常有,是因为地价昂贵,所出只好采用高层建筑。
高层建筑的形成多种多样,有方柱形、圆形、棱形等。
常见的有一字形的建筑,像一个长方形的积木,抗风能力较差。
圆柱形建筑抗风能力较好,采用圆柱形建筑有美国亚特兰大桃树中心广场饭店,它是世界上的锥形旅馆。
锥形建筑的抗风能力,而且抗震的能力比较强大。
科技在改变我们生活,科技正把我们领进一个全新的社会。
只要我们热爱科学,研究科学,观察科学,就能创造出完美的境界!【篇二】20世纪结束的钟声即将敲响,人类就要迈入千变万化、不可预知的21世纪的长廊。
如何面对这纷繁芜杂又飞速发展的新世纪?我们人类应如何操控自己未来的命运?相信这应该引起我们世博会组委会的关注,并在世博会上将这一内容予以凸现。
超导磁悬浮列车技术的研究

超导磁悬浮列车技术的研究随着经济的发展和人们对于出行时间和效率的要求不断提高,高速铁路出现了,并继续得到迅速的发展。
而在高速铁路之外,有一项技术能够带来更为令人惊奇的速度:超导磁悬浮列车技术。
这项技术将磁悬浮列车与超导材料结合起来,可以使列车在无接触的条件下在磁场中悬浮,并以超过500公里/小时的速度行驶。
在未来,磁悬浮列车有望取代现存高速铁路,航空公司也将会在瞬间间目睹其风采。
本文将探讨超导磁悬浮列车的技术原理、优势和挑战。
技术原理超导材料在低温下会变为超导体,即电阻为零。
在我们的日常生活中,我们接触到的大多数材料的电阻都存在。
但当温度降到超导温度以下时,超导体的电阻就会消失,电流可以在其中畅行无阻,形成一种超导电流。
当超导物质和磁场相遇时,超导物质会自发地从磁场中排斥出来。
这种现象被称为“磁通排斥”效应。
这种排斥现象可以通过将超导磁体置于磁系统中达成一种悬浮状态。
超导磁悬浮列车是使用这种现象来让列车悬浮在轨道上的。
列车的超导体穿过铁轨处的高强度磁场,产生一种反磁力,从而将列车悬浮在轨道上,并减少摩擦和空气阻力。
这样,列车的速度可以达到非常高的水平,而不需要冲击和摩擦产生的巨大摩擦力。
当超导体悬浮于一定高度时,列车的电动机就可以在极低的能耗下运行,将列车推动到非常高的速度。
这种技术原理能够实现高速铁路无法达到的速度,而且不需要摩擦轨道的制动系统,使列车更加安全和平稳地运行,因此,超导磁悬浮列车技术被认为是未来交通系统的重要组成部分之一。
技术优势超导磁悬浮列车技术有很多优势。
首先,这种列车可以在没有摩擦和地面阻力的环境中运行,这意味着列车可以以接近声速的速度行驶,这比任何火车或汽车的速度都要快。
其次,这种列车零接触方式可以减少能量的损失,这比现有技术更加节能环保。
除此之外,这种列车由于不与铁轨接触,因此不需要太多的维护工作,这意味着运行成本将大大降低。
超导磁悬浮列车还具有一些其他的优势,比如运行速度快,制动快速,整个过程不需要产生任何污染物等等。
磁悬浮技术的原理及应用论文
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磁悬浮技术的原理及应用论文引言磁悬浮技术是一种基于磁力原理的悬浮系统,通过使用磁力来使物体悬浮并保持稳定。
它具有无接触、无摩擦、高精度等特点,因此被广泛应用于交通运输、电力系统、医疗设备等领域。
本论文将介绍磁悬浮技术的原理以及其在各个领域的应用。
磁悬浮技术的原理磁悬浮技术的原理是基于磁力的作用。
它利用磁场产生的力来支持物体的重量,并通过调节磁场的强度和方向来控制物体的运动。
具体而言,磁悬浮技术分为主动磁悬浮和被动磁悬浮两种类型。
主动磁悬浮主动磁悬浮采用磁力传感器和电磁控制系统来测量和调节物体的位置和姿态。
磁力传感器通过感知磁场的变化来获取物体的位置和姿态信息,并将其反馈给电磁控制系统。
电磁控制系统根据反馈信息来生成控制信号,通过调节电磁铁的电流和位置来调节磁场的强度和方向,从而维持物体的平衡和稳定。
被动磁悬浮被动磁悬浮依靠永磁体来产生磁场,通过调节永磁体的位置和参数来控制物体的悬浮状态。
在被动磁悬浮系统中,永磁体的位置和参数通常是固定的,而物体的位置和姿态是由永磁体的磁场所决定的。
通过调节永磁体的位置和参数,可以控制物体在磁场中的受力情况,从而实现对物体的控制。
磁悬浮技术的应用磁悬浮技术由于其独特的优势,在各个领域都有广泛的应用。
下面将介绍磁悬浮技术在交通运输、电力系统和医疗设备等领域的具体应用。
交通运输磁悬浮技术在交通运输领域的应用主要是磁悬浮列车。
磁悬浮列车利用磁悬浮技术的无接触特点,使列车在轨道上悬浮运行。
相比传统的铁轨列车,磁悬浮列车具有更高的时速、更大的载荷和更低的噪音。
同时,磁悬浮列车消耗的能量也比传统列车要少,具有更好的环保性能。
电力系统磁悬浮技术在电力系统领域的应用主要是磁悬浮发电机。
磁悬浮发电机利用磁悬浮技术实现了转子的无接触悬浮运转,从而避免了机械传动部分的摩擦损耗。
相比传统的机械悬浮发电机,磁悬浮发电机具有更高的效率、更小的体积和更长的使用寿命。
磁悬浮发电机在风力发电、水力发电等领域有着广泛的应用。
磁悬浮列车技术论文
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磁悬浮列车技术论文 Revised by Liu Jing on January 12, 2021磁悬浮列车技术【摘要】:磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。
由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此其阻力只有空气的阻力。
的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
1970年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。
磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。
不同于传统列车利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进。
磁悬浮列车运行时与轨道保持10mm或者100mm的间隙,从根本上克服了传统列车轮轨黏着限制、机械噪声和磨损等问题,是一种新型的运载工具,其时速远远超过传动列车。
【关键词】:悬浮、推进、导向、创新【正文】一、工作原理磁悬浮列车利用电磁体“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,让具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成,尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。
下面分别对这三分所采用的技术进行介绍。
导向系统导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动。
必要的推力与悬浮力相类似,也可以分为引力和。
在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力,也可以采用独立的导向系统电磁铁。
悬浮系统目前悬浮系统的设计,可以分为两个方向,分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。
从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS)。
图4给出了两种系统的结构差别。
磁悬浮列车技术研究
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磁悬浮列车技术研究磁悬浮列车技术是一种新兴的高速交通工具技术,以磁力为驱动力,运用磁悬浮原理使列车“悬浮”于轨道上,从而达到较高的运行速度和较好的载重能力。
磁悬浮列车与传统轮轨列车相比,具有速度更快、噪音更小、能耗更低等优点,因此备受关注。
一、磁悬浮列车的发展历程磁悬浮列车技术最早起源于上世纪50年代,当时德国的伦茨(Transrapid)公司开始着手研究这项技术。
1961年,伦茨公司成功研制出了世界上第一辆磁悬浮列车试验车,此后经过几十年的发展,磁悬浮列车技术已经取得了重大进展。
二、磁悬浮列车技术的原理磁悬浮列车是通过磁力来实现列车“悬浮”于轨道上。
具体来说,磁悬浮列车一般采用超导磁悬浮技术,即在车体底部装有超导体,通过电磁感应将车体与轨道间的磁场保持一定距离,从而实现列车的悬浮。
在具体的运行过程中,磁悬浮列车采用磁力来驱动车体,并且采用线圈、超导体等技术来实现对列车的控制。
三、磁悬浮列车技术的应用磁悬浮列车技术目前已经开始在一些国家进行应用。
比如中国,在上海建成了世界上第一条商业化磁悬浮列车线路,行车速度可达到每小时431公里,在交通拥堵的城市中具有很大的潜力。
除了城市交通,磁悬浮列车技术还有广泛的应用前景。
比如,磁悬浮列车可用于高铁路线的建设,能够实现更高的运行速度和更大的载重量。
另外,磁悬浮列车还可用于地铁的建设等领域。
四、磁悬浮列车技术的优点相比传统轮轨列车,磁悬浮列车在运行速度、噪音、能耗等方面都有很大的优势。
具体来说,磁悬浮列车能够实现更高的运行速度,因为其与轨道没有接触面,减少了摩擦力和阻力,能够达到更快的运行速度;此外,磁悬浮列车的噪音较小,因为其运行时避免了车轮与轨道之间的磨擦导致的噪音;此外,磁悬浮列车的能耗也较低,因为其不需要使用轮轨列车中的传动装置。
由于这些优点,磁悬浮列车技术被广泛认为是未来城市交通和高速铁路建设的重要技术。
总之,磁悬浮列车技术是未来城市交通和高速铁路建设的重要技术。
磁悬浮列车论文
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磁悬浮列车的原理及应用一、磁悬浮列车的概述传统的铁路列车都是依靠诸如蒸汽、燃油、电力等各种类型机车作为牵引动力,车轮和钢轨之间的相互作用作为运动导向,由车轮沿着钢轨滚动而前进的。
而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起,使整个列车悬浮在线路上,利用电磁力进行导向,并利用直线电机将电能直接转换成推进力,来推动列车前进的交通工具。
按电磁铁种类磁悬浮列车根据所采用的电磁铁种类可以分为常导和超导两大类按悬浮方式磁悬浮列车分为电磁吸引式悬浮(EMS)和永磁力悬浮(PRS)及感应斥力悬浮(EDS)。
二、基本原理磁悬浮列车利用电磁体“同性相斥,异性相吸”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。
由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙,并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
三、结构及数据计算磁悬浮车辆结构主要是由车体(也称为车厢)夹层结构和悬浮架组成。
车厢与走行机构的悬浮架之间通过二系悬挂以及牵引拉杆相互连接。
夹层要连接车厢和安装走行机构,以及安装信号和电力设备等。
悬浮架是车辆的走行机构,其作用是装载电磁铁,且将悬浮力、导向力、牵引力和制动力通过二系悬挂系统传递给车厢。
磁悬浮车辆的整个模型可以认为包括 6 个自由度 , 即车厢的 3 个位移自由度和夹层结构的 3 个位移自由度。
磁悬浮列车运营安全控制技术研究
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磁悬浮列车运营安全控制技术研究磁悬浮列车,简称磁浮列车,是一种高速列车。
与传统的铁路有所不同,它采用了磁悬浮技术,通过电力磁场控制列车悬浮在轨道上,绝对没有摩擦力。
这种技术让列车的运行更加高效、稳定。
然而,随着技术的日益发展,磁浮列车的运营安全也越来越受到关注。
因此,磁浮列车运营安全控制技术研究势在必行。
一、磁悬浮列车的运营安全问题磁浮列车无轮高速行驶,具有极高的运行速度和功率,为旅客提供了更加快速便捷的出行方式,成为当今国际上一项极为重要的技术。
然而,由于其运营安全问题,磁浮列车的应用受到了一定限制。
首先,磁浮列车的控制系统非常复杂,需要高水平的技术和管理。
其中,磁浮列车的运行控制系统承担着至关重要的任务:它需要保证列车始终处于安全状态,监测车辆各项指标,在列车发生故障时能够及时处理,确保列车行驶的安全和顺畅。
其次,磁浮列车的运营环境也需要高度重视。
由于列车运行的速度、功率和样式特性等都具有一定的风险,需要对运营环境进行充分的分析和评估,从而制定相应的安全措施。
二、磁浮列车运营安全控制技术研究针对磁浮列车的运营安全问题,我们需要开展相关技术研究,从而提升磁浮列车的安全性。
(一)车辆监控磁浮列车作为一种高速大型交通工具,需要持续不断的监测以确保安全和稳定。
车辆监控系统可以通过实时监控来确保列车的安全。
此外,车辆监控系统还可以监测运行速度、转弯半径、列车停放位置,以及与其他车辆接触的情况等指标。
通过持续监控列车的各项参数,可以快速识别并解决列车出现的任何故障。
(二)运营环境监测磁浮列车的安全运营需要高度重视环境影响。
磁浮列车必须在各种复杂的气候和道路条件下安全行驶,并应及时对变化进行响应。
因此,磁浮列车的运营环境监测系统很重要。
位于列车前部的环境监测系统可检测潮湿、气候、照度、阴影、温度、风向、气压等信息,帮助系统管理层决定适当的运行条件。
(三)缺陷检测磁浮列车的良好运行非常重要。
系统得到恰当的照顾才能保持一致的运行效率。
论磁悬浮列车的设计与控制
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论磁悬浮列车的设计与控制第一章概论
磁悬浮列车作为目前世界上交通运输领域的一项先进技术, 其快速、安静、舒适等优点,越来越受到人们的关注和重视。
第二章磁悬浮列车的设计原理
磁悬浮列车采用磁力悬浮技术,通过磁铁产生的磁场来使列车悬浮在轨道上。
它具有速度快,省能源等特点,因此被广泛应用于城市轨道交通、高速铁路等领域。
第三章磁悬浮列车的控制系统
磁悬浮列车的控制系统主要包括导向控制、悬浮控制、空气动力学控制、制动控制、牵引控制、车体稳定控制等。
第四章磁悬浮列车的美学设计
磁悬浮列车在设计时需要遵循人机工程学原则,使其具有符合人体工程学的设计,从而达到美学设计的效果。
第五章磁悬浮列车的安全性
在设计磁悬浮列车时,安全是重中之重。
通过引进安全防护机制,可以保证磁悬浮列车的安全运行。
第六章磁悬浮列车的未来发展
磁悬浮列车是未来的重要交通工具之一。
其发展前景广阔,可以为全球的城市化进程做出积极贡献。
结论:
磁悬浮列车作为一种新型的交通工具,可以满足人们对快速、安静、舒适出行的需求。
其在设计、控制、美学以及安全性等方面都经过了深入研究和探讨。
相信在不久的将来,磁悬浮列车将运用于更广泛的领域,并为人们的生活带来更多便利。
磁悬浮列车技术 论文
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【正文】
一、工作原理
磁悬浮列车利用电磁体“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成,尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三分所采用的技术进行介绍。
3、超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大,对冷却系统的要求高,强磁场对人体与环境都有影响。
此外还有工程上的问题。首先,磁悬浮铁路的造价十分昂贵,每公里造价约需3~4亿人民币。其次,磁悬浮铁路无法利用已有的铁路,必须全部重新建设。由于磁悬浮列车与常规铁路在原理、技术等方面完全不同,因此难以在原有设备的基础上进行利用和常规改造。
推进系统
磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样,当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时,由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动。
三、磁悬浮技术的应用
磁悬浮技术主要应用在运载技术上,它不仅能够用于地面运载,也可以用于海上运载,还能用于垂直发射,如美国就在实现用磁悬浮技术发射火箭。磁悬浮在直线驱动、低温超导、电力电子、计算机控制与信息技术、医疗等多个领域都有极重要的价值。概括地说,它既是一种能带动众多高新技术发展的基础科学,又是一种具有极广泛前景的应用技术。
磁悬浮列车科普征文
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磁悬浮列车科普征文磁悬浮列车,又称磁浮列车,是一种利用磁悬浮技术实现悬浮行驶的高速列车。
它与传统的轮轨列车相比,具有更高的运行速度和更大的运行安全性。
磁悬浮列车的出现,为现代交通运输领域带来了巨大的创新和发展。
磁悬浮列车的悬浮原理是利用磁力排斥和吸引的作用,使列车在悬浮轨道上悬浮行驶。
磁悬浮列车的轨道上覆盖着一层特殊的导向磁轨,列车的底部安装有磁悬浮系统。
当列车行驶时,磁悬浮系统会产生磁力,与导向磁轨上的磁力相互作用,使列车悬浮在轨道上。
通过控制磁力的大小和方向,可以控制列车的悬浮高度和行驶速度。
磁悬浮列车的运行速度非常快,可以达到甚至超过时速600公里。
这主要得益于磁悬浮技术的优势。
与传统轮轨列车相比,磁悬浮列车不接触轨道,减少了摩擦阻力,从而大大提高了列车的运行速度。
此外,磁悬浮列车的悬浮高度可以调节,可以适应不同的运行速度和路段要求。
这使得磁悬浮列车具有更好的适应性和可变性。
磁悬浮列车的安全性也是其重要的优势之一。
由于列车不接触轨道,摩擦力大大减小,因此减少了列车的磨损和故障。
此外,磁悬浮列车悬浮在轨道上,不受地面的颠簸和震动影响,乘坐更加平稳舒适。
同时,磁悬浮列车的导向磁轨和悬浮系统都经过精密设计和严格测试,确保列车在高速行驶时的稳定性和安全性。
磁悬浮列车的应用领域非常广泛。
在城市交通中,磁悬浮列车可以作为一种高速轨道交通工具,解决城市交通拥堵问题。
在长距离高速铁路运输中,磁悬浮列车可以替代传统轮轨列车,提高运行速度和运输效率。
此外,磁悬浮列车还可以应用于短距离机场快速交通、物流运输等领域。
尽管磁悬浮列车具有很多优势,但也面临一些挑战。
首先,磁悬浮列车的建设和维护成本较高,需要大量的投资和技术支持。
其次,磁悬浮列车的运行环境要求较高,需要建设专用的轨道和设备。
此外,磁悬浮列车的技术还存在一些待解决的问题,如能耗、环保等方面的挑战。
总体而言,磁悬浮列车是一种具有巨大潜力和发展前景的先进交通工具。
高铁列车的电磁悬浮技术研究
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高铁列车的电磁悬浮技术研究一、引言高铁列车作为现代交通工具中的一种重要形式,在我国得到了广泛的应用和发展。
而其中的电磁悬浮技术,则是高铁列车能够实现高速平稳运行的关键之一。
本文将围绕高铁列车的电磁悬浮技术展开深入研究,探讨其在高铁交通系统中的作用和发展前景。
二、电磁悬浮技术原理及发展历程电磁悬浮技术是利用磁场对物体进行浮空、悬浮、推动和控制的一种技术。
在高铁列车中,电磁悬浮技术使列车能够脱离轨道,通过磁场的作用实现悬浮状态,从而减小了与轨道之间的摩擦力,提高了列车的运行效率和运行速度。
电磁悬浮技术的发展历程可以追溯到20世纪初。
最早出现的是被称为马格列夫悬浮系统的技术,后来在20世纪50年代,瑞士的Zurich公司首次提出了电磁悬浮列车的概念,并成功实现了电磁悬浮列车在试验轨道上的运行。
随后,日本、德国、中国等国家也相继开始研究和应用电磁悬浮技术,逐渐完善了电磁悬浮列车系统。
三、电磁悬浮技术在高铁列车中的应用在高铁列车中,电磁悬浮技术被广泛应用于车辆的悬浮系统和推进系统中。
在悬浮系统方面,电磁悬浮技术使列车能够实现脱离轨道的悬浮状态,减小了与轨道的摩擦力,提高了列车的运行速度和稳定性。
在推进系统方面,电磁悬浮技术通过磁场的作用推动列车前进,实现列车的加速和减速,提高了列车的运行效率和节能性能。
电磁悬浮技术在高铁列车中的应用还包括车辆的悬浮控制、车辆的悬挂系统和车辆的安全系统等方面。
通过悬浮控制系统,列车能够实现悬浮高度的调节和控制,保持列车在运行过程中的平稳悬浮状态。
悬挂系统则是用来安装和支撑悬浮装置的系统,起到了支撑和保护列车的作用。
而安全系统则是用来监测和控制列车的安全运行,确保列车在运行过程中不会发生故障和事故。
四、电磁悬浮技术在高铁列车中的优势和挑战电磁悬浮技术作为高铁列车中的关键技术之一,具有许多优势和挑战。
其优势主要体现在以下几个方面:1. 高运行速度:电磁悬浮技术能够实现列车的高速运行,提高了列车的运行效率和速度。
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磁悬浮列车的发明使用了变元发明法、形态分析法和信息交合法等创新技法。
【结论】磁悬浮列车的出现,是发明者们充分的利用创新技法,在原有的传统的列车的基础上通过创新改变产生的新型的运载工具。磁悬浮列车通过悬浮技术,大大的增加了列车的行驶速度,拥有很好的前景,但是在现在的现实情况看来,想大规模的使用还有一定的难度。经过不断事件与实验,相信不久之后在科学家的努力之下,当磁悬浮列车的成本降低到能够大规模使用的情况下,磁悬浮列车肯定会走进我们的生活。
【致谢】感谢朱树先老师的教导,老师在前面辛苦的讲课,我们却在下面舒服的坐着。师的耐心教导才让我们对产品技术创新有了一定的了解,谢谢老师,老师辛苦了。
【参考文献】杨华健 著 《产品技术创新》 中南大学出版社
超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备,而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧,车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时,就会产生一个移动的电磁场,因而在列车导轨上产生磁波,这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力,正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样,冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同,超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此,在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器,根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式,精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。
推进系统
磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样,当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时,由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动。
四、创新要点
传统列车是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的,它的粘着系数随着列车的速度增加而减少,走行阻力随列车速度的增加而增加,当车速增至粘着系数曲线和走形阻力曲线的交点时就达到了极限。磁悬浮列车采用了无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统,减少了噪音、振动、车轮和钢轨的磨损,故能达到更加高更加稳定的运行速度。磁悬浮列车的悬浮系统,驱动系统和导向系统都是新型技术。
尽管磁悬浮列车技术上有上述的许多优点,但仍然存在一些不足:
1、由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的,断电后磁悬浮的安全保障措施,尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的重要问题。其高速稳定性和可靠性还需要很长时间的运行考验。
2、常导磁悬浮技术的悬浮高度较低,因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。
三、磁悬浮技术的应用
磁悬浮技术主要应用在运载技术上,它不仅能够用于地面运载,也可以用于海上运载,还能用于垂直发射,如美国就在实现用磁悬浮技术发射火箭。磁悬浮在直线驱动、低温超导、电力电子、计算机控制与信息技术、医疗等多个领域都有极重要的价值。概括地说,它既是一种能带动众多高新技术发展的基础科学,又是一种具有极广泛前景的应用技术。
3、超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大,对冷却系统的要求高,强磁场对人体与环境都有影响。
此外还有工程上的问题。首先,磁悬浮铁路的造价十分昂贵,每公里造价约需3~4亿人民币。其次,磁悬浮铁路无法利用已有的铁路,必须全部重新建设。由于磁悬浮列车与常规铁路在原理、技术等方面完全不同,因此难以在原有设备的基础上进行利用和常规改造。
二、磁悬浮列车的优势及存在的问题
作为目前最快速的地面交通工具,磁悬浮列车技术的确有着其他地面交通技术无法比拟的优势:
第一,它克服了传统轮轨铁路提高速度的主要障碍,发展前景广阔。第二,磁悬浮列车速度高,常导磁悬浮可达到400~500km/h,超导磁悬浮可达到500~600km/h。第三,磁悬浮列车能耗低,据日本研究与实际试验的结果,在同为500km时速下,磁悬浮列车每作为公立的能耗仅为飞机的1/3。据德国试验,当TR磁悬浮列车时速道道400km时,其每座位公里能耗与时速300km的高速轮轨列车持平;而当磁悬浮列车时速也降到300km时,它的每座位公里能耗可比轮轨铁路低33%。
导向系统
导向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动。必要的推力与悬浮力相类似,也可以分为引力和斥力。在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力,也可以采用独立的导向系统电磁铁。
悬浮系统
目前悬浮系统的设计,可以分为两个方向,分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS)。图4给出了两种系统的结构差别。(EMS)是一种吸力悬浮系统,是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互排斥产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时,首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁排斥力,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。 (EDS)将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大,从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑,这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。 超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成,它不仅电流阻力为零,而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流,这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。
【关键词】:悬浮、推进、导向、创新
【正文】
一、工作原理
磁悬浮列车利用电磁体“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成,尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三分所采用的技术进行介绍。
磁悬浮列车技术
苏州科技学院天平学院陈耀1330117102
【摘要】:磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。不同于传统列车利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进。磁悬浮列车运行时与轨道保持10mm或者100mm的间隙,从根本上克服了传统列车轮轨黏着限制、机械噪声和磨损等问题,是一种新型的运载工具,其时速远远超过传动列车。